【摘要】：本文針對(duì)稀土熒光粉廢料的特性,采用高溫堿熔預(yù)處理與酸浸相結(jié)合的方法,從廢舊稀土熒光粉中回收稀土。探索出一種高效的稀土浸出方法,為廢舊稀土熒光粉中回收稀土新技術(shù)和新工藝的開(kāi)發(fā)提供參考。采用直接酸浸工藝處理該廢粉稀土浸出率低,僅為47.32%;采用添加劑焙燒-水浸-酸浸工藝,雖然稀土浸出率有一定提高,最高可達(dá)85.76%,但仍不夠理想。由浸出過(guò)程的電位-pH圖以及酸浸渣物相分析可知,高價(jià)鈰的稀土氧化物是導(dǎo)致浸出率低的主要原因,需要通過(guò)加入還原劑還原浸出。通過(guò)對(duì)高溫堿熔過(guò)程的動(dòng)力學(xué)規(guī)律的研究發(fā)現(xiàn),焙燒溫度、氫氧化鈉用量對(duì)焙燒反應(yīng)有顯著的影響,且氫氧化鈉焙燒廢舊稀土熒光粉的動(dòng)力學(xué)過(guò)程符合“收縮未反應(yīng)核模型”,反應(yīng)速率受化學(xué)反應(yīng)控制,并由阿倫尼烏斯方程得到焙燒反應(yīng)的表觀反應(yīng)活化能為77.512 k J·mol~(-1),反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程可描述為:1-(1-x)~(1/3)=0.4181×exp[-77512/(RT)]·t。通過(guò)對(duì)浸出過(guò)程電化學(xué)研究發(fā)現(xiàn),抗壞血酸的氧化還原電位比鹽酸羥胺、葡萄糖、甲醛和雙氧水的電位低,其還原效果明顯優(yōu)于鹽酸羥胺、葡萄糖、甲醛和雙氧水,有利于四價(jià)鈰等高價(jià)稀土氧化物的浸出。采用加入添加劑焙燒-水浸-助浸劑酸浸能顯著提高稀土浸出率,在堿熔溫度1050℃、堿熔時(shí)間2 h、氫氧化鈉與廢粉質(zhì)量比2.5:1、鹽酸濃度4 mol·L~(-1),液固比10:1、抗壞血酸用量10%、浸出溫度65℃、浸出時(shí)間2 h、攪拌轉(zhuǎn)速650 r·min~(-1)的實(shí)驗(yàn)條件下,稀土浸出率可達(dá)98%以上,鋁的水洗脫除率可達(dá)97%以上。
【學(xué)位授予單位】：江西理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TF845
【圖文】：

選用堿熔焙燒預(yù)處理-水洗脫鋁-酸浸工藝對(duì)其綜合回收，其工藝原則流程圖如圖1.1 所示，研究的主要內(nèi)容有：(1) 通過(guò)物理和化學(xué)方法確定廢粉中稀土的賦存形態(tài)和物質(zhì)組成。(2) 對(duì)焙燒預(yù)處理中焙燒添加劑的遴選及酸浸出過(guò)程中浸出劑及助浸劑的遴選。(3) 考察不同焙燒條件對(duì)稀土和鋁的水洗脫除率的影響，確定最佳焙燒工藝條件。(4) 通過(guò)對(duì)焙燒過(guò)程的物相變化、結(jié)構(gòu)特性及焙燒動(dòng)力學(xué)的分析，探討其焙燒過(guò)程的機(jī)理。

焙燒實(shí)驗(yàn)裝置示意圖

3-爐門(mén)，4-馬弗爐溫度控制器，5-電源線圖 2.2 焙燒實(shí)驗(yàn)裝置示意圖2.3.2浸出實(shí)驗(yàn)將焙燒產(chǎn)物水洗后所得水洗渣置于玻璃燒杯中，按設(shè)定條件控制液固比、酸濃度、助浸劑用量、溫度、浸出時(shí)間、攪拌轉(zhuǎn)速，放在恒溫磁力攪拌水浴鍋中進(jìn)行浸出，待浸出一定時(shí)間后，過(guò)濾，對(duì)濾液中的稀土和鋁進(jìn)行分析，并計(jì)算其浸出率。浸出實(shí)驗(yàn)裝置如圖 2.3。1-水浴鍋，2-調(diào)速旋鈕，3-電源開(kāi)關(guān)，4-加熱開(kāi)關(guān)，5-溫度控制面板，6-電熱管，7-玻璃燒杯

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2804532